专利名称：一种变速系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变速系统，具体涉及一种机械变速系统。
背景技术：
现有的非机动车主要是通过人为施加作用力使其运行，其速度与人体施加的作用力成立方比例，因此，若要调节车辆前进速度，就需耗费较多的作用力，劳动量较大，而现有市场上出现的电动自行车可以根据需要进行实时调速，但其主要是通过调节电机的转动速度来实现车辆的运行调速，一但电机出现故障损坏，电动自行车则难以正常运行，影响日常生活的使用，而且，电机的更换及维修成本较高。而且大多数机床如钻床、铣床、车床等，主要是采用更换皮带轮来进行变速，该方法费时费力操作不方便，工作效率较低。现有技术中还存在一种机械变速装置，具体为双离合器换挡调速，但其在换挡及传动时存在严重的磨损，能量消耗严重，且噪音较大，使用寿命较低。因此，一种可实现车辆或机床等设备的实时调速，结构简单，操作方便，降低劳动量，且使用成本较低的变速系统亟待出现。
实用新型内容为解决传统的车辆主要是通过人为的做功调节车辆运行的速度，劳动量较大，且现有市场上的电动车采用电机进行调速或采用双离合器调速，磨损严重、易损坏、更换及维修成本均较高，此外大多数机床采用更换皮带轮变速，工作效率较低等问题，本实用新型公开了一种变速系统，以达到根据具体需要有效调节车辆或机床等设备的运行速度，降低劳动量，操作方便，减少使用成本的目的。为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下一种变速系统，包括驱动装置、调速装置与输出装置，所述驱动装置为驱动轮；所述调速装置为行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括中心轮、行星轮、行星架以及齿圈，所述齿圈固定；所述输出装置为依次贯穿所述驱动轮与所述中心轮的传动轴，所述传动轴上设置有与所述中心轮或所述行星架传动连接的连接件；所述变速系统还包括通过将所述驱动轮与所述中心轮或所述行星架切换连接来调节输出转速的换挡装置。优选的，所述连接件为设置于所述传动轴上的至少一段轴外花键。优选的，所述轴外花键为分布于所述传动轴上的两段，所述行星架的输出端以及所述中心轮的输入端均设置有与所述轴外花键相匹配的内花键，分别为第一内花键与第二内花键；所述行星架的输入端以及所述中心轮的输入端均设置有外花键，分别为第一外花键与第二外花键，所述驱动轮的输出端设置有与所述外花键相匹配的驱动轮内花键。优选的，所述变速系统还包括将所述中心轮与所述行星架纵向定位的定位机构。[0014]优选的，所述定位机构包括固定设置于所述中心轮上的限位销，以及位于所述行星架输入端内侧的内凹槽，所述限位销能够沿所述内凹槽圆周运转。优选的，所述换挡装置包括用于推动所述行星架的推杆，以及用于限制所述推杆行程的限位机构。优选的，所述齿圈上设置有通孔，所述限位机构包括设置于所述推杆上的限位凹槽、以及位于所述通孔内的卡位元件，所述限位凹槽至少为2个。优选的，所述卡位元件包括弹簧与钢珠。优选的，所述推杆的前端还设置有拨叉，所述行星架的输出端外侧设置有外凹槽，所述拨叉伸入所述外凹槽内。优选的，所述拨叉为扇形结构。本实用新型公开的变速系统，包括驱动轮、行星齿轮机构、以及依次贯穿所述驱动轮与中心轮的传动轴，所述传动轴上设置有连接件；变速系统还包括用于调节输出转速的换挡装置。通过施加作用力使得驱动轮运转，驱动轮通过中心轮或行星架将作用力传递给传动轴，传动轴将动力进行输出。由于变速系统中添加了换挡装置，根据不同的运行需要，通过换挡装置调节驱动轮、中心轮、行星架与传动轴间的传动方式，进而调节传动轴的输出转速，无需消耗较多的作用力，降低了劳动量，且本实用新型为机械传动方式进行调速，结构简单，操作方便，稳定性较好，使用寿命较长，相对电机调速而言，使用及维修成本较低。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本实用新型公开的一种变速系统的结构示意图；图2为本实用新型公开的一种变速系统中驱动轮的结构示意图；图3为本实用新型公开的一种变速系统中中心轮的结构示意图；图4为本实用新型公开的一种变速系统中行星架的结构示意图；图5为本实用新型公开的一种变速系统中传动轴的结构示意图；图6为本实用新型公开的一种变速系统中推杆与齿圈配合的结构示意图。图中的数字或字母所代表的相应部件的名称I、驱动轮2、中心轮3、行星架4、行星轮5、齿圈6、传动轴7、推杆；11、驱动轮内花键；21、第二内花键22、第二外花键23、限位销；31、第一内花键32、第一外花键33、内凹槽34、外凹槽；51、通孔52、卡位元件53、凹槽；61、轴第一外花键62、轴第二外花键；71、拨叉72、限位凹槽。
具体实施方式
[0036]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型公开了一种变速系统，以达到根据具体需要有效调节车辆或机床等设备的运行速度，降低劳动量，操作方便，减少使用成本的目的。如图1-6所示，一种变速系统，包括驱动装置、调速装置与输出装置，驱动装置为驱动轮I ;调速装置为行星齿轮机构，行星齿轮机构包括中心轮2、行星轮4、行星架3以及齿圈5，齿圈5固定不动；行星架3的输入端设置有圆孔(未示出)，中心轮2穿过行星架3的
输出端，使得中心轮2伸入圆孔内并转动固定于行星架3上，与行星架3上的行星轮4相啮
八
口 ο输出装置为依次贯穿驱动轮I与中心轮2的传动轴6，传动轴6上设置有与中心轮2或行星架3传动连接的连接件；变速系统还包括通过将驱动轮与中心轮或行星架切换连接来调节输出转速的换挡装置。通过施加作用力使得驱动轮I运转，驱动轮I通过中心轮2或行星架3将作用力传递给传动轴6，传动轴6将动力进行输出。由于变速系统中添加了换挡装置，根据不同的运行需要，通过换挡装置调节驱动轮、中心轮、行星架与传动轴间的传动方式，进而调节传动轴的输出转速，无需消耗较多的作用力，降低了劳动量，且本实用新型为机械传动方式进行调速，结构简单，操作方便，稳定性较好，使用寿命较长，相对电机调速而言，使用及维修成本较低。连接件为设置于传动轴6上的至少一段轴外花键，轴外花键为分布于传动轴6上的两段，分别为位于驱动轮I 一侧的轴第一外花键61与位于行星架3—侧的轴第二外花键62，行星架3的输出端以及中心轮2的输入端均设置有与轴外花键相匹配的内花键，分别为第一内花键31与第二内花键21 ;行星架3的输入端以及中心轮2的输入端均设置有外花键，分别为第一外花键32与第二外花键22，驱动轮I的输出端设置有与外花键相匹配的驱动轮内花键U。传动轴的一端或两端设置有输出花键，通过输出花键与设备连接，将动力进行输出。变速系统还包括将中心轮2与行星架3纵向定位的定位机构。定位机构包括固定设置于中心轮2上的限位销23，以及位于行星架3输入端内侧的内凹槽33，限位销23能够沿内凹槽33圆周运转。中心轮2伸入行星架的圆孔内。通过设置限位销与内凹槽配合作用，一方面在纵向上对中心轮与行星架进行有效的定位，可使得中心轮随行星架的纵向移动而运动，另一方面，由于中心轮与行星架的转动速度不一致，以保证二者在圆周方向上的正常运行，不产生相互干涉。此外，除在中心轮上设置限位销进行定位外，还可在中心轮上设置挡片进行定位，挡片可为扇形结构，且与内凹槽同心，以保证中心轮与行星架间的正常运转，定位机构的结构形式在此不做限制。换挡装置包括用于推动行星架3的推杆7，以及用于限制推杆7行程的限位机构。齿圈5上设置有通孔51，限位机构包括设置于推杆7上的限位凹槽72、以及位于通孔51内的卡位元件52，齿圈上与通孔对应位置处设置有凹槽53，卡位元件52固定设置于凹槽内。限位凹槽72至少为2个。通过限位凹槽与卡位元件的相互配合作用，对推杆进行不同行程的限定，实现行星架与中心轮的换挡移动，通过设置卡位元件使得操作人员可清楚的了解档位，以便操作。卡位元件52包括弹簧与钢珠。通过对弹簧的压缩以及复位实现卡位换挡的作用。其中还可直接在齿圈上设置与限位凹槽相匹配的凸沿，凸沿的边缘为弧形，便于限位凹槽的卡接与脱离，便于换挡操作。推杆7的前端还设置有拨叉71，行星架3的输出端外侧设置有外凹槽34，拨叉71伸入外凹槽34内。通过将拨叉伸入外凹槽34内，使得推杆与行星架纵向上固定，行星架与中心轮可随推杆的纵向移动而移动，且拨叉为扇形结构，与行星架的圆周方向上不存在干涉，不会影响行星架的圆周转动，保证行星架的正常运行。实施例I轴外花键为设置于行星架一端的轴第二外花键62，推杆上的限位凹槽72为2个，其具体工作原理如下一档卡位元件52与推杆前一个的限位凹槽72卡接，驱动轮内花键11与中心轮2上的第二外花键22相啮合，中心轮2与行星架3纵向上相对固定，行星架输出端的第一内花键31与轴第二外花键62啮合，外部作用力带动驱动轮I运转，驱动轮I将转动通过中心轮2-行星轮4-行星架3依次传递，最后行星架3将转动传递给传动轴6，传动轴6将动力进行输出。二档推杆7推动行星架3与中心轮2向驱动轮I的方向移动，卡位元件52与推杆后一个的限位凹槽72卡接，第二外花键22与驱动轮内花键11脱离，行星架3的第一外花键32与驱动轮内花键11相啮合，中心轮2与行星架3纵向上相对固定，由于轴第二外花键62足够长，在推杆7推动行星架移动后，行星架输出端的第一内花键31仍与轴第二外花键62啮合，外部作用力带动驱动轮I运转，驱动轮I将转动直接传递给行星架3，最后行星架3将转动传递给传动轴6，传动轴6将动力进行输出。该实施例实现了两个档位的更换，便于车辆行驶时的即时变速或有效调整变换机床等其他设备的转速，无需消耗较多的作用力，降低了劳动量。实施例2其余与实施例I相同，不同之处在于，轴外花键为分布于传动轴6上的两段，分别为位于驱动轮I 一侧的轴第一外花键61与位于行星架3 —侧的轴第二外花键62，推杆7上的限位凹槽72为3个，其具体工作原理如下一档卡位元件52与推杆前一个的限位凹槽72卡接，驱动轮内花键11与中心轮2上的第二外花键22相啮合，中心轮2与行星架3纵向上相对固定，行星架输出端的第一内花键31与轴第二外花键62啮合，外部作用力带动驱动轮I运转，驱动轮I将转动通过中心轮2-行星轮4-行星架3依次传递，最后行星架3将转动传递给传动轴6，传动轴6将动力进行输出。二档推杆7推动行星架3与中心轮2向驱动轮I的方向移动，卡位元件52与推杆中间一个限位凹槽72卡接，中心轮上的第二外花键22与驱动轮内花键11脱离，行星架3的第一外花键32与驱动轮内花键11相啮合，中心轮2与行星架3纵向上相对固定，由于轴第二外花键62足够长，在推杆7推动行星架移动后，行星架输出端的第一内花键31仍与轴第二外花键62啮合，外部作用力带动驱动轮I运转，驱动轮I将转动直接传递给行星架3，最后行星架3将转动传递给传动轴6，传动轴6将动力进行输出。三档推杆7推动行星架3与中心轮2向驱动轮I的方向继续移动，卡位元件52与推杆后一个限位凹槽72卡接，此时，行星架的第一内花键31与轴第二外花键62脱离，中心轮的第二内花键21与轴第一外花键61相啮合，行星架的第一外花键32与驱动轮内花键11相啮合，中心轮2与行星架3纵向上相对固定，外部作用力带动驱动轮I运转，驱动轮I将转动直接传递给行星架3，行星架将动力依次传递给行星轮31-中心轮2，最后中心轮2将转动传递给传动轴6，传动轴6将动力进行输出。该实施例实现了三个档位的更换，便于车辆行驶时的即时变速或有效调整变换机床等其他设备的转速，无需消耗较多的作用力，降低了劳动量。以上实施例提到的花键端部均存在倒角，便于花键的切入连接，传动轴的两端均 可进行输出。传动轴、驱动轮、中心轮以及行星架之间处采用花键固定连接外，还可采用齿轮连接等，具体连接方式不做限制。本实用新型公开的变速系统，包括驱动轮、行星齿轮机构、以及依次贯穿所述驱动轮与中心轮的传动轴，所述传动轴上设置有连接件；变速系统还包括用于调节输出转速的换挡装置。通过施加作用力使得驱动轮运转，驱动轮通过中心轮或行星架将作用力传递给传动轴，传动轴将动力进行输出。由于变速系统中添加了换挡装置，根据不同的运行需要，通过换挡装置调节驱动轮、中心轮、行星架与传动轴间的传动方式，进而调节传动轴的输出转速，无需消耗较多的作用力，降低了劳动量，且本实用新型为机械传动方式进行调速，结构简单，操作方便，稳定性较好，使用寿命较长，相对电机调速而言，使用及维修成本较低。以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种变速系统，其特征在于，包括驱动装置、调速装置与输出装置，所述驱动装置为驱动轮；所述调速装置为行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括中心轮、行星轮、行星架以及齿圈，所述齿圈固定； 所述输出装置为依次贯穿所述驱动轮与所述中心轮的传动轴，所述传动轴上设置有与所述中心轮或所述行星架传动连接的连接件； 所述变速系统还包括通过将所述驱动轮与所述中心轮或所述行星架切换连接来调节输出转速的换挡装置。
2.根据权利要求I所述的变速系统，其特征在于，所述连接件为设置于所述传动轴上的至少一段轴外花键。
3.根据权利要求2所述的变速系统，其特征在于，所述轴外花键为分布于所述传动轴上的两段，所述行星架的输出端以及所述中心轮的输入端均设置有与所述轴外花键相匹配的内花键，分别为第一内花键与第二内花键；所述行星架的输入端以及所述中心轮的输入端均设置有外花键，分别为第一外花键与第二外花键，所述驱动轮的输出端设置有与所述外花键相匹配的驱动轮内花键。
4.根据权利要求1-3任一项所述的变速系统，其特征在于，所述变速系统还包括将所述中心轮与所述行星架纵向定位的定位机构。
5.根据权利要求4所述的变速系统，其特征在于，所述定位机构包括固定设置于所述中心轮上的限位销，以及位于所述行星架输入端内侧的内凹槽，所述限位销能够沿所述内凹槽圆周运转。
6.根据权利要求5所述的变速系统，其特征在于，所述换挡装置包括用于推动所述行星架的推杆，以及用于限制所述推杆行程的限位机构。
7.根据权利要求6所述的变速系统，其特征在于，所述齿圈上设置有通孔，所述限位机构包括设置于所述推杆上的限位凹槽、以及位于所述通孔内的卡位元件，所述限位凹槽至少为2个。
8.根据权利要求7所述的变速系统，其特征在于，所述卡位元件包括弹簧与钢珠。
9.根据权利要求8所述的变速系统，其特征在于，所述推杆的前端还设置有拨叉，所述行星架的输出端外侧设置有外凹槽，所述拨叉伸入所述外凹槽内。
10.根据权利要求9所述的变速系统，其特征在于，所述拨叉为扇形结构。
专利摘要本实用新型公开的变速系统，包括驱动轮、行星齿轮机构、以及依次贯穿所述驱动轮与中心轮的传动轴，所述传动轴上设置有连接件；变速系统还包括用于调节输出转速的换挡装置。通过施加作用力使得驱动轮运转，驱动轮通过中心轮或行星架将作用力传递给传动轴，传动轴将动力进行输出。由于变速系统中添加了换挡装置，根据不同的运行需要，通过换挡装置调节驱动轮、中心轮、行星架与传动轴间的传动方式，进而调节传动轴的输出转速，无需消耗较多的作用力，降低了劳动量，且本实用新型为机械传动方式进行调速，结构简单，操作方便，稳定性较好，使用寿命较长，相对电机调速而言，使用及维修成本较低。
文档编号F16H59/02GK202468870SQ201220069409
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者黄建辉 申请人:张家港市九鼎机械有限公司